假设AI真的带来生产力变革,新的形态是否可能是“万类霜天竞自由”呢?宏观史观或许已在呼唤变革,但个体史观下又满是迷茫、曲折和徘徊。
from 这条攒了一段时间才想起来记录
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假设AI真的带来生产力变革,新的形态是否可能是“万类霜天竞自由”呢?宏观史观或许已在呼唤变革,但个体史观下又满是迷茫、曲折和徘徊。
from 这条攒了一段时间才想起来记录
Context and Inspire,如果 Transformer 已经捕捉到了规则,或许我们要做的就是激活。
AI每天都在写卷子
from 下雨的周末
Feel the beat, feel the flow, feel the world.
from 动次打次
“引导”这种人机交互形式,初看平平无奇,实则很妙
from 和 Codex 一起 CTF
真的会有喜欢沙盒/经营/放置/策略类游戏,但不喜欢 Coding Agent 的人吗
from 搭网站
这个标签下暂时没有灵感。
长文章
前段时间在想,纺织女工是否也曾迷茫过呢? AI指数级涌现的能力,对知识劳动的冲击实在太快,也很残忍。 或许长期来看,新的生产力会为中学引入新课程、大学引入新专业、社会引入新工种;但是现在,一切都太快了,大抵还是需要配套的劳动制度、福利制度来作为缓冲垫。 且不从理性上罗列AI已经或未来可替代哪些知识劳动,现在单纯想从感性...
前段时间在想,纺织女工是否也曾迷茫过呢?
AI指数级涌现的能力,对知识劳动的冲击实在太快,也很残忍。
或许长期来看,新的生产力会为中学引入新课程、大学引入新专业、社会引入新工种;但是现在,一切都太快了,大抵还是需要配套的劳动制度、福利制度来作为缓冲垫。
且不从理性上罗列AI已经或未来可替代哪些知识劳动,现在单纯想从感性上胡乱写点什么。
假如真的可以、并且需要AI来解放生产力,解放出来的生产力又何去何从呢;毕竟微观史观下一个人也只有一次二三十岁。
个体的所有迂回叙事、徘徊试探,每一步纠结与探索,是不是也有无奈、也在为回归到一个新的时代做贡献呢?
想到最近刷到很多“总观效应”,也想到近来随手发过的一条消息:“在怀疑AI和怀疑自己中间,终于陷入了虚无主义”。
虽然有时候挺喜欢搞些赛博朋克,但其实叶公好龙罢了,看看电影、读读小说什么的,本质完全不希望世界真的赛博朋克起来啊喂。
乱写的。明天会更好。
明天还是会爬起来学AI。
从神经网络、梯度下降与反向传播,一路理解 Transformer、Attention、MLP、预训练和自回归生成。 | 文档信息 | 内容 | ||| | 学习主线 | 3Blue1Brown 神经网络课程第 1–7 章 | | 延伸主题 | Tokenization、RoPE、GQA、KV Cache、SwiGLU、...
从神经网络、梯度下降与反向传播,一路理解 Transformer、Attention、MLP、预训练和自回归生成。
| 文档信息 | 内容 |
|---|---|
| 学习主线 | 3Blue1Brown 神经网络课程第 1–7 章 |
| 延伸主题 | Tokenization、RoPE、GQA、KV Cache、SwiGLU、MoE、后训练与智能体系统 |
| 适合读者 | 已具备基础线性代数直觉,希望系统理解 LLM 底层机制的学习者 |
| 更新日期 | 2026-07-14 |
LLM 可以看成一个拥有大量参数的条件概率函数:
其中:
x₁, …, xₜ 是当前上下文中的 token;θ 是训练得到的全部参数;核心认识
人类设计网络结构、维度和训练目标;训练过程决定参数的具体数值;推理时,固定参数与当前上下文共同产生动态激活和输出概率。
神经网络的基本计算是线性变换加非线性激活:
| 符号 | 含义 |
|---|---|
x | 输入向量 |
W | 权重矩阵 |
b | 偏置向量 |
σ | ReLU、GELU、SiLU 等非线性函数 |
a | 输出激活值 |
如果没有非线性函数,多层线性变换:
仍然等价于一个线性变换,无法表达复杂的条件组合。
这是理解 LLM 时最重要的区分之一:
| 类型 | 生命周期 | 作用 |
|---|---|---|
| 参数 Parameters | 训练后长期保存 | 定义模型学到的变换规则 |
| 激活 Activations | 每次前向计算临时产生 | 表示当前输入在各层的动态状态 |
| KV Cache | 本次生成过程中暂存 | 避免重复计算历史 token 的 Key/Value |
推理阶段通常不会重新训练参数。模型使用同一套 W_Q、W_K、W_V,但因为输入 X 不同,产生的 Q、K、V 和最终概率也不同。
语言模型通常使用交叉熵衡量预测误差:
如果正确 token 的预测概率越高,损失越小:
正确 token 概率 0.80 → 损失较小
正确 token 概率 0.01 → 损失很大
对一段序列,可以同时计算多个位置的损失:
梯度表示每个参数发生微小变化时,损失将如何变化:
参数沿降低损失的方向更新:
η 是学习率。现代训练通常使用 AdamW 等优化器,但核心思想仍然是依据梯度逐步降低总体损失。
反向传播利用链式法则,从最终损失向前高效计算所有参数的梯度:
损失
↓
输出投影
↓
最后一层 MLP
↓
最后一层 Attention
↓
……
↓
Embedding
一次预测错误可能同时调整:
W_Q,W_K,W_V,W_O;注意
模型不是分别训练每个 Attention head。所有 head、MLP 和其他组件围绕同一个总体损失联合优化,因此会共同适应和协作。
训练目标看起来只是预测下一个 token,但准确完成这一目标可能要求模型掌握:
例如:
小王把书放进箱子,随后搬走了箱子。
书现在在哪里?
要预测合理答案,模型需要组合:
包含关系 + 移动关系 + 时间顺序 + 状态追踪
因此,下一个 token 预测是训练信号,不是模型最终能力的边界。
模型参数对规律的储存通常是分布式的:
模型不会直接读取字符串,而是先将文本切分为 token。token 可能是:
unbelievable → un + believ + able
每个 token ID 从嵌入矩阵中取得一个初始向量:
若词表大小为 V,隐藏维度为 d_model:
隐藏维度通常由设计者在训练前确定,需要综合:
初始 embedding 主要表示 token 的基础身份。经过 Transformer 多层处理后,同一 token 会根据上下文形成不同表示:
苹果发布了新产品 → 公司语境
我吃了一个苹果 → 水果语境
向量的维度通常保持不变,变化的是各维数值及其所编码的上下文信息。
现代 decoder-only Transformer block 常可简化为:
残差连接:
使每层只需学习“应该在已有表示上增加什么修正”,并帮助梯度穿过很深的网络。
整个堆叠可以概括为:
收集信息 → 加工信息 → 再收集 → 再加工 → ……
设一层收到的上下文表示为:
通过训练得到的投影矩阵:
注意力计算为:
其中 M 是可选的 Attention mask。
| 组件 | 直觉 |
|---|---|
| Query | 当前 token 正在寻找什么 |
| Key | 每个位置可以以什么身份被匹配 |
| Value | 匹配后实际传递什么信息 |
QKᵀ | 当前关系规则下的兼容程度 |
高匹配度不一定表示两个 token 意思相似,也可能表示:
对 token i、j:
W_QW_Kᵀ 可以理解为某个 Attention head 学到的一种关系匹配器。
对于单个 head:
Q 和 K 的 token 数可以不同,但参与点积的最后一维必须兼容:
Value 可以是:
于是:
数学上并不要求:
但许多模型会令单个 head 的 d_v = d_k = d_head。
多个 head 允许同一层并行学习多种关系。若:
常见设计为:
每个 head 产生自己的输出,拼接后通过 W_O 投影回 d_model。
解释性限制
某个 head 可能表现出语法、指代或检索倾向,但真实功能往往是分散且混合的,不宜把每个 head 当作一个固定、清晰的人工规则。
Attention 机制本身允许一个 token 同时关注上文和下文。BERT 类编码器通常采用双向注意力。
自回归 LLM 则通常使用因果掩码:
token 1:只能看 1
token 2:可以看 1–2
token 3:可以看 1–3
token 4:可以看 1–4
即使训练时所有位置在 GPU 上并行处理,mask 仍会阻止未来 token 泄漏。
最后位置拥有整个前缀的可见范围,并用于预测下一个 token,但不能把它理解成“所有上下文被无损搬到最后一个向量”:
如果没有位置信息,Attention 很难区分:
狗 咬 人
人 咬 狗
常见位置机制包括:
RoPE 根据位置旋转 Q/K:
由于:
点积会自然包含相对距离 j-i。
Attention 负责跨 token 通信;MLP 负责对每个 token 已收集的信息进行非线性加工:
Attention:应该从哪里读取信息?
MLP:读取到信息后应该如何组合和变换?
经典 MLP:
通常先扩维再压缩:
例如:
现代模型常采用门控 MLP,例如 SwiGLU:
一条路径产生候选内容,另一条路径控制哪些内容通过。
MLP 可以近似形成“检测条件并写入特征”的行为:
检测到 Michael
+ 检测到 Jordan
→ 激活组合特征
→ 向表示中加入 basketball 相关方向
但这只是帮助理解的局部模型:
预训练的基本任务是:
真实文本前缀 → 预测真实的下一个 token
训练过程通过交叉熵、反向传播和优化器联合更新全部参数。
模型效果取决于:
参数更多不一定自动更强。如果数据或训练计算不足,大模型可能没有得到充分训练。
基础预训练模型主要擅长文本续写,不天然等于一个好用的助手。后训练可能包括:
经典的 InstructGPT 路线是:
预训练模型
↓
人类示范的监督微调
↓
偏好比较与奖励模型
↓
强化学习优化
关键区分
预训练主要学习“世界中的文本通常怎样延续”;后训练主要塑造“面对用户要求时应该怎样行动和回答”。
普通推理时:
θ 是训练后固定的参数;x 是当前上下文;y 是下一个 token 的概率分布。最后位置的隐藏状态 h_t 通过输出投影得到整个词表的 logits:
再通过 softmax:
T 是 temperature。
模型产生的是概率分布,系统再根据解码策略选择 token:
| 策略 | 特点 |
|---|---|
| Greedy | 始终选择最高概率 token,稳定但可能僵硬 |
| Temperature | 调节概率分布的集中程度 |
| Top-k | 只在概率最高的 k 个 token 中采样 |
| Top-p | 在累计概率达到阈值的最小集合中采样 |
| 结构化解码 | 限制输出满足 JSON、语法或其他结构 |
已有上下文
→ 生成 token A
→ 将 A 加入上下文
→ 生成 token B
→ 将 B 加入上下文
→ ……
即:
生成后,再计算:
为了避免每次生成都重复计算历史 token 的 K/V,推理系统通常缓存它们:
历史 token → 已缓存 K/V
新 token → 新计算 Q/K/V
新 Query → 与全部历史 Key 匹配
KV Cache 加快生成,但占用会随上下文增长。
课程中的基本 Transformer 仍是理解现代 LLM 的核心,但实际模型通常还包含多种改进。
| 技术 | 主要作用 |
|---|---|
| RoPE | 将相对位置信息注入 Q/K |
| RMSNorm / Pre-Norm | 改善深层网络训练稳定性 |
| SwiGLU | 增强 MLP 的门控与非线性表达 |
| GQA / MQA | 减少 K/V 头,降低 KV Cache 和推理成本 |
| FlashAttention | 通过优化数据搬运加速精确 Attention |
| MoE | 每个 token 只激活部分专家,提高总容量与计算效率 |
| 长上下文技术 | 扩展位置范围、优化注意力与缓存管理 |
| 多模态编码 | 将图像、音频、视频等转换为可处理的表示 |
传统 MHA:
32 个 Q 头
32 个 K 头
32 个 V 头
GQA 可以是:
32 个 Q 头
8 个 K 头
8 个 V 头
多个 Query 头共享一组 K/V,从而减少缓存和内存带宽压力。
标准 Attention 的分数矩阵规模随上下文长度近似按 n² 增长。FlashAttention 不改变精确 Attention 的数学结果,而是通过分块、融合计算和减少 GPU 内存读写来提升效率。
混合专家模型拥有多个专家网络和一个路由器:
token
↓
路由器
├→ 专家 1
├→ 专家 2
├→ 专家 3
└→ ……
每个 token 通常只激活少数专家,因此需要区分:
现代助手产品通常不只是裸 Transformer:
模型可以在权重固定的情况下拆解任务,因为它学习的是条件策略:
连续执行“选择动作—获得结果—重新判断”的循环,就表现为规划、行动、观察和修正。
应当区分:
参数更像对大量规律的压缩,而不是:
参数 12345 = 一条事实
参数 12346 = 一条语法规则
模型通常同时存在记忆、统计概括和运行时组合。
高注意力分数只说明某个 head 在某层进行了一次较强的信息读取,不代表:
训练直接优化的是:
而不是:
因此流畅和合理不必然意味着真实。
上下文是本次计算可读取的临时信息;参数是训练形成的长期状态;检索库和文件属于模型外部的信息源。
普通推理不会进行反向传播。所谓“思考”通常是固定参数在更多 token、步骤、候选路径或工具结果上的动态计算。
最后位置负责基于完整前缀预测下一步,但历史信息仍分布在各位置的表示及 K/V 中,最后向量只是当前任务相关的有限维综合表示。
| 术语 | 简要解释 |
|---|---|
| Token | 模型处理文本时使用的离散基本单位 |
| Vocabulary | 模型能够输出的全部 token 集合 |
| Embedding | token 对应的初始高维向量 |
| Hidden state | token 在某层中的上下文化表示 |
| Parameter / Weight | 训练得到并在推理时通常固定的数值 |
| Activation | 当前输入通过网络时产生的临时数值 |
| Logit | softmax 前对各候选 token 的原始评分 |
| Attention head | 一套独立 Q/K/V 投影及关系匹配通道 |
| Causal mask | 阻止当前位置读取未来 token 的掩码 |
| MLP / FFN | 对每个 token 独立执行的非线性变换网络 |
| Residual connection | 将模块输出加回原输入的连接方式 |
| Context window | 一次请求中模型能够处理的 token 范围 |
| KV Cache | 推理中缓存历史 Key/Value 的临时状态 |
| GQA | 多个 Query 头共享较少 K/V 头的机制 |
| RoPE | 通过旋转 Q/K 注入位置关系的编码方式 |
| MoE | 每个 token 只激活部分专家的稀疏模型结构 |
| SFT | 使用示范答案进行监督式指令微调 |
| RLHF | 利用人类偏好反馈优化模型行为 |
LLM 的底层逻辑可以浓缩成五句话:
今晚尝试学习并理解神经网络和LLM的底层逻辑。 一个想法:概率未必不是智能,文字是极其伟大的函数,图灵机也是。 为什么说概率未必不是智能呢?如果词向量在空间中的 Position (以及 Position 间的关系)具备和物理世界同向的、显性或隐性的规则指向;那是否表明概率是一类诚实(可能低级的)智能。 另一个延伸想法...
今晚尝试学习并理解神经网络和LLM的底层逻辑。
一个想法:概率未必不是智能,文字是极其伟大的函数,图灵机也是。
为什么说概率未必不是智能呢?如果词向量在空间中的 Position (以及 Position 间的关系)具备和物理世界同向的、显性或隐性的规则指向;那是否表明概率是一类诚实(可能低级的)智能。
另一个延伸想法:如果词向量的维度在增加到某个值后,边际效益显著递减;那是否说明这个拐点即是人类语言能拟合物理世界规则的最大维度。
其余部分的规则,只可意会不可言传?
再次感叹人类创造语言和文字,当真是天神下凡一样的想法,使用文字完成了现实物理世界到低维信息的映射。
继续学习!
Taste 和 Attention 如同战略和战术。 在战略上怀疑 AI,在战术上相信 AI。在和“人工智能”粗浅合作几次后,这句话涌进我的脑子。 噼啪敲击键盘,发出一句指令,看着电脑上AI极具逻辑美感的思考链,既惊又叹之余我想起三件事: 一是与友人X在其返校前的交谈。 首先是谈及AI的能力。我率先表达了对AI指数级疯...
Taste 和 Attention 如同战略和战术。
在战略上怀疑 AI,在战术上相信 AI。在和“人工智能”粗浅合作几次后,这句话涌进我的脑子。
噼啪敲击键盘,发出一句指令,看着电脑上AI极具逻辑美感的思考链,既惊又叹之余我想起三件事:
一是与友人X在其返校前的交谈。
首先是谈及AI的能力。我率先表达了对AI指数级疯狂迭代智力的惊讶,而友人X则认为当前AI能力远未达到AGI。细聊下来,我想归纳为:当前阶段AI追求平衡、逻辑闭环、概率最优;缺乏欲望、主动性和创造力。当然我并不认为这是缺点,而是特点,决定当前版本AI或许更适用于执行和辅助决策场景的特点。
其次是更进一步,欲望、主动性、创造力、和 Taste;平衡、逻辑闭环、概率最优、和 Attention;像两条交织前行又泾渭分明的河流。
前者或许正是来源于人类本身经历和记忆的局限性和独特性,而后者则来源于AI对可被编码信息极大量混合吸收。
前者强调个性与审美、后者强调共性和概率。极大量的参数让AI或许可以厘清各种逻辑闭环的流派,但却需要人类输入偏好和目标决策路径,来告诉ta当下要挑选哪个流派。
那么,在反复多次注入同一主体的个人色彩,直至偏好和目标决策路径可被概率预测,是否也就可以在一定程度上复刻出“Taste”?
二是与工友们就日常工作中使用AI的讨论。
一部分声音围绕AI好用、爱用、可以用展开;另一部分声音围绕AI幻觉、不可信任、良莠不齐展开。两种声音完全可以存在于同一个体的体验中,我自己就常常陷入这种割裂的感知。
如何在模糊效用函数场景中,尽可能暴露AI思考链上的风险节点,从而让人类可以及时介入?
又或者,是否可以通过拆解场景,更清晰地区分需要人类 Taste 的模糊决策带,和可以拆分为清晰效用函数的量化评测带,来进行更高效率的人机协同?
而不是在模糊效用函数的场景中,反复浪费人类情感和时间在抽卡与微调上。
三是和AI聊起智能涌现。
我提及,据我所知,人类似乎并未搞清楚为什么在输入足够量的数据后,模型涌现出了类似智能的表现。
AI答复,从目前资料看确实如此。
而更进一步地,我们讨论起在那些效用函数模糊、但又必须提供评测标准的场景,AI或许会面向评测分数而滋生“不自知的恶”,比如逻辑包装、语义欺骗、伪装机制等。
AI近似成为应试教育的终极产物,ta 的 “Taste” 全来源于更优的评测分数。
如此种种,头绪纷繁,暂时我也只是总结为“Taste 和 Attention 如同战略和战术。现阶段我们或许应在战略上怀疑 AI,在战术上一定程度地相信 AI。”
再等学习更多后,再看是否有别的思路。
使用 Codex 基于 Astro 搭建的个人博客。页面形态设计旨在减少不必要跳转、利用布局最优化信息流丰富度。 表达、交流与思考构成重要的精神循环。触碰、使用与感受构成重要的物理循环。 Within Cells Interlinked. Forever in a loop.
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表达、交流与思考构成重要的精神循环。触碰、使用与感受构成重要的物理循环。
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